三軸振動(dòng)臺(tái)六自由度協(xié)同控制算法：基于 PID + 模糊邏輯的振動(dòng)相位同步技術(shù)

三軸振動(dòng)臺(tái)六自由度協(xié)同控制面臨諸多挑戰(zhàn)。由于各軸振動(dòng)相互耦合，且系統(tǒng)存在非線性、時(shí)變性等特性，傳統(tǒng) PID 控制難以實(shí)現(xiàn)精確的相位同步與幅值控制。當(dāng)需要模擬如航空發(fā)動(dòng)機(jī)高頻振動(dòng)、汽車行駛復(fù)合振動(dòng)等復(fù)雜工況時(shí)，不同方向振動(dòng)的相位關(guān)系對(duì)測(cè)試結(jié)果影響顯著，微小的相位偏差可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失真。

PID + 模糊邏輯控制算法將二者優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合。PID 控制作為基礎(chǔ)，通過(guò)比例、積分、微分三個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)調(diào)節(jié)，能夠快速響應(yīng)系統(tǒng)變化，實(shí)現(xiàn)基本的穩(wěn)定控制。模糊邏輯控制則針對(duì)系統(tǒng)的非線性與不確定性，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則構(gòu)建模糊推理系統(tǒng)。在三軸振動(dòng)臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中，模糊邏輯控制器實(shí)時(shí)采集各軸的振動(dòng)幅值、相位差等數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的模糊規(guī)則，動(dòng)態(tài)調(diào)整 PID 參數(shù)。例如，當(dāng)檢測(cè)到兩軸相位差較大時(shí)，模糊邏輯控制器迅速增大比例系數(shù)，加快相位調(diào)整速度；若系統(tǒng)出現(xiàn)超調(diào)，則減小積分系數(shù)，避免振蕩。